BRIQUES - Conception et fabrication des sous-ensembles

Le projet englobe dans son horizon un certain nombre de systèmes et de sous-systèmes, chacun constituant une brique du système global d'ISRU et de son développement. On distingue deux types de briques :

les briques principales, sous-systèmes du dispositif d'ISRU en lui-même, et destinés à produire des ressources (eau, H2, O2, fer, ...) ;
les briques support, sous-systèmes destinées à alimenter ou maintenir le système d'ISRU, voire à permettre son développement.

Briques principales

Le dispositif d'ISRU du projet est subdivisé en 12 briques distinctes interconnectées tel que présenté sur le schéma ci-dessous :

P1 Séchoir : production d’eau à partir du régolithe, dont le concept est basé sur l'utilisation de micro-ondes ;
P2 Électrolyseur d'eau : production d'O2 et H2 à partir de l'eau ;
P3 Séparateur d'atmosphère : séparation des constituants de l’air Martien (CO2, N2, Ar) ;
P4 Décomposeur de CO2 : décomposition du CO2 en CO ;
P5 Méthanateur : production de méthane CH4 à partir de H2 et de CO2 (réacteur de Sabatier) ;
P6 Synthétiseur d'éthylène : production d’éthylène ;
P7 Synthétiseur de polyéthylène : production de Polyéthylène ;
P8 Briqueterie : production de briques destinées à être utilisées comme matériaux de construction (duricrete) ;
P9 Purificateur de silice : séparation du minerai de fer et de la silice (Purification de la Silice)
P10 Verrerie : fabrication de verre ;
P11 Réducteur d'Hématite : agglomération du fer à partir de l'hématite ;
P12 Aciérie : production d'action (Haut fourneau).

Briques support

Il existe en outre des briques support, destinées notamment au test du système d'ISRU:

S1 Arès Arena : enceinte de test des matériels, en conditions martiennes (atmosphère CO2, jusqu'à -80°C, pression 600 Pa, ...) ;
S2 Simulant de régolithe martien : destiné à tester en entrée du système un matériau aussi représentatif que possible du régolithe martien ;
S3 Simulant d'atmosphère martienne : destiné à tester en entrée du système, notamment le séparateur d'atmosphère (Brique P3), un mélange de gaz aussi représentatif que possible de l'atmosphère martienne ;
S4 Bullrover : rover de collecte de régolithe martien.
S5 Composants communs : composants communs à différentes briques, et nécessitant d'être conçus et fiabilisés en ambiance martienne.
S6 Label MarsProof : le label MarsProof est attribué aux composants testés par le projet en ambiance martienne (et donc dans l'AresArena) et démontrés fonctionnels dans cette ambiance. Le liste de ces composants sera publiée, les vidéos des tests pourront être publiés sur Youtube, et cette activité constituera un axe important de développement de l'utilité et de la notoriété de notre projet.

Contraintes de faisabilités

Séchoir : Réalisable facilement

Electrolyseur : Réalisable mais assez dangereux dû à la nature des gaz produits

Séparateur d’air : Réalisable mais nécessite de bonne connaissance dans la mise sous pression de matériaux

CO2 -> CO : Dangereux au vu de la nature toxique du monoxyde de carbone et technologie peu développée donc beaucoup de recherche en perspective

Méthanateur : Réalisable

Ethylène : compliqué technologie peu développée donc beaucoup de recherche en perspective

Polyéthylène : compliqué

Duricrete : Très compliqué, très peu de donnés et besoin de simulant de régolithe, possibilité de créer un sous-projet de création de simulant de régolite à partir de Pouzzolane.

Purification Silice : Faisable

Verre : Réalisable mais nécessite de très hautes température 1500°C

Réduction de l’hématite : Faisable

Acier : Faisable mais nécessite de très hautes température 900°C